[發明專利]劃分虛擬局域網,傳送數據的方法和無線分組網關

無效

• 申請號: 200710075016.9
• 申請日: 2007-06-11
• 公開（公告）號: CN101079775A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 林青春;屈琴
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28;H04L12/56;H04L12/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及通信領域，尤其涉及通信領域中劃分虛擬局域網的技術。

背景技術

虛擬局域網VLAN(Virtual?Local?Area?Network)，是一種通過將局域網內的設備邏輯地而不是物理地劃分成一個個網段從而實現虛擬工作組的新興技術。

VLAN是為解決以太網的廣播問題和安全性而提出的，它在以太網幀的基礎上增加了VLAN頭，用VLAN?ID把用戶劃分為更小的工作組，限制不同工作組間的用戶二層互訪，每個工作組就是一個虛擬局域網。虛擬局域網的好處是可以限制廣播范圍，并能夠形成虛擬工作組，動態管理網絡。

VLAN技術允許網絡管理者將一個物理的局域網LAN(Local?AreaNetwork)邏輯地劃分成不同的廣播域即VLAN，每一個VLAN都包含一組有著相同需求的計算機工作站，與物理上形成的LAN有著相同的屬性。但由于它是邏輯地而不是物理地劃分，所以同一個VLAN內的各個工作站無須被放置在同一個物理空間里，即這些工作站不一定屬于同一個物理LAN網段。一個VLAN內部的廣播和單播流量都不會轉發到其他VLAN中，即使是兩臺計算機有著同樣的網段，但是它們卻沒有相同的VLAN號，它們各自的廣播流也不會相互轉發，從而有助于控制流量、減少設備投資、簡化網絡管理、提高網絡的安全性。

現有技術中，有多種劃分VLAN的技術，如根據端口劃分，根據MAC地址劃分，根據網絡層劃分，根據IP組播劃分，具體如下所述。

1、根據網絡設備端口劃分VLAN

利用交換機的端口來劃分VLAN成員，如圖1所示，一個具有8個端口的交換機LAN?switch，將8個端口設定兩組，分別對應于不同的VLAN。例如，交換機的端口1，3，4，7被定義屬于虛擬局域網VLAN1，該交換機的端口2，4，6，8被定義屬于虛擬局域網VLAN2。

隨著技術的發展，第二代端口VLAN技術允許跨越多個交換機的多個不同端口劃分VLAN，不同交換機上的若干個端口可以組成同一個虛擬網。

以交換機端口來劃分網絡成員，其配置過程簡單明了，且可以允許各端口之間的通訊，并允許共享型網絡的升級。但是，這種劃分模式將虛擬網限制在固定的交換機上，且為靜態的根據物理端口進行劃分，不便于動態管理。

2、根據MAC地址劃分VLAN

這種劃分VLAN的方法是根據每個主機的MAC地址來劃分，即對每個MAC地址的主機都配置它屬于哪個組。如圖2所示，一個具有8個端口的交換機LAN?switch，和五個用戶，五個用戶的MAC地址分別為：MAC1，MAC2，MAC3，MAC4，MAC5，將MAC1，MAC2，MAC3對應的用戶配置屬于虛擬局域網VLAN1，將MAC4，MAC5對應的用戶配置屬于虛擬局域網VLAN2。

這種劃分VLAN方法的最大優點就是當用戶物理位置移動時，即從一個交換機換到其他的交換機時，VLAN不用重新配置，所以，可以認為這種根據MAC地址的劃分方法是基于用戶的VLAN，這種方法的缺點是初始化時，所有的用戶都必須進行配置，如果有幾百個甚至上千個用戶的話，配置是非常累的。而且這種劃分的方法也可能導致交換機執行效率的降低，因為在每一個交換機的端口都可能存在很多個VLAN組的成員，這樣就無法限制廣播包了。另外，對于使用筆記本電腦的用戶來說，他們的網卡可能經常更換，這樣，VLAN就必須不停地配置。

3、根據網絡層劃分VLAN

這種劃分VLAN的方法是根據每個主機的網絡層地址或協議類型(如果支持多協議)劃分的，雖然這種劃分方法是根據網絡地址，比如IP地址，但它不是路由，與網絡層的路由毫無關系。

這種方法的優點是用戶的物理位置改變時，不需要重新配置所屬的VLAN，而且可以根據協議類型來劃分VLAN，這對網絡管理者來說很重要，還有，這種方法不需要附加的幀標簽來識別VLAN，這樣可以減少網絡的通信量。

但這種方法的缺點是效率低，因為檢查每一個數據包的網絡層地址是需要消耗處理時間的，一般的交換機芯片都可以自動檢查網絡上數據包的以太網幀頭，但要讓芯片能檢查IP幀頭，需要更高的技術，同時也更費時。

4、根據IP組播劃分VLAN

IP組播實際上也是一種VLAN的定義，即認為一個組播組就是一個VLAN，這種劃分的方法將VLAN擴大到了廣域網，因此這種方法具有更大的靈活性，而且也很容易通過路由器進行擴展，但這種方法不適合局域網，主要是效率不高。